I tubi strutturali in acciaio, come categoria fondamentale delle sezioni strutturali cave, sono specificamente progettati per componenti portanti nell'edilizia, nelle infrastrutture e nelle applicazioni industriali. La fabbricazione di tubi strutturali in acciaio trasforma le materie prime in componenti in grado di resistere a carichi di compressione, trazione e torsione. È ampiamente utilizzato in varie strutture strutturali come colonne di edifici, capriate di ponti, piattaforme offshore e supporti di attrezzature pesanti. La fase iniziale di selezione del materiale prevede la scelta di coil laminati a caldo (HRC) o piastre di acciaio che superano i test di composizione chimica, proprietà meccaniche e conformità dimensionale. Ciò garantisce la conformità agli standard applicabili come ASTM A500, A53 o API 2B, garantendo che il materiale di base possieda la resistenza allo snervamento, la duttilità e la saldabilità richieste per le funzioni strutturali. I gradi comuni includono l'acciaio A500 B/C per applicazioni edili e leghe ad alta resistenza per usi specializzati.
I processi di produzione primari dei tubi in acciaio strutturale seguono diversi percorsi di produzione distinti, con ciascun processo selezionato in base ai requisiti di diametro, alle specifiche dello spessore delle pareti e agli standard prestazionali. Per i tubi di diametro medio-piccolo vengono utilizzate prevalentemente la saldatura ad alta frequenza (HFW) o la saldatura a resistenza elettrica (ERW). In questo processo, le bobine di acciaio subiscono uno srotolamento e un appiattimento progressivi prima di essere formati in cilindri tramite profilatura a rulli di precisione. I bordi vengono poi fusi insieme utilizzando il riscaldamento a induzione ad alta frequenza per la saldatura di testa, eliminando la necessità di metallo d'apporto. Questo processo continuo produce tubi con elevata precisione dimensionale e superfici lisce, offrendo un notevole rapporto costo-efficacia per applicazioni quali tubi strutturali, tubi per palificazioni e componenti meccanici. Una volta completata la saldatura, il cordone saldato viene sottoposto a trattamento di ricottura. Successivamente, il tubo d'acciaio viene dimensionato, raddrizzato e tagliato alla lunghezza specificata dal cliente, generalmente compresa tra 6 e 12 metri.
I processi di post-formatura sono fondamentali per ottenere le proprietà meccaniche e l'accuratezza dimensionale richieste per le applicazioni strutturali. I processi di trattamento termico, inclusa la normalizzazione o la tempra, sono particolarmente cruciali per i tubi utilizzati in ambienti criogenici o applicazioni sismiche. I processi di dimensionamento e raddrizzamento eliminano la distorsione termica generata durante la saldatura, garantendo che i tubi soddisfino le rigorose tolleranze specificate per le strutture strutturali. La successiva preparazione delle estremità prevede la lavorazione di geometrie di smusso di saldatura standardizzate, in genere da 30 a 35 gradi, utilizzando macchine smussanti. Ciò facilita una saldatura efficiente e conforme alle normative durante l'assemblaggio strutturale, sia in loco che in officina.
La fase finale del trattamento, ovvero la preparazione della superficie e il rivestimento protettivo, è essenziale per la longevità delle tubazioni strutturali in acciaio, soprattutto in ambienti esterni, marini o industriali. La sabbiatura rimuove incrostazioni, ruggine e contaminanti fino al metallo bianco (SA 2,5) e crea la ruvidità superficiale necessaria per l'adesione del rivestimento. Per le applicazioni strutturali convenzionali, un sistema di rivestimento multistrato con primer epossidico e finitura poliuretanica fornisce una protezione a lungo termine contro la corrosione. Per la massima durata in ambienti difficili, lo strato sacrificale di zinco derivante dalla zincatura a caldo fornisce protezione catodica per i bordi tagliati e le aree saldate. Per le applicazioni interrate o sommerse che richiedono un'eccezionale protezione barriera, un rivestimento epossidico fusion-bonded (FBE) o un rivestimento in polietilene a tre strati (3LPE) è la scelta giusta.
